北京正负电子对撞机束流管系统

本书全面介绍了新一代北京正负电子对撞机束流管系统，主要内容包括：BEPCⅡ/BESⅢ束流管系统的设计，交变辐射热负荷下束流管温度场和应力场研究，辐照和冲刷腐蚀耦合作用下束流管关键材料铍的冲刷腐蚀性能和力学性能研究，辐照作用下束流管支撑法兰关键材料玻璃纤维增强复合材料(GFRP)的力学性能、电绝缘性能和热性能研究，束流管冷却系统的研制以及束流管温度场和应力场实验研究等内容。
本书可供从事粒子对撞机束流管系统、材料辐照损伤等相关领域的学者和研究人员参考阅读。

1 概述
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外束流管
1.2.1 BES束流管
1.2.2 国外束流管
1.3 束流管冷却系统
1.4 本书主要内容
2 束流管系统优化设计
2.1 束流管的设计要求
2.1.1 总体尺寸要求与连接
2.1.2 束流管的材料要求
2.1.3 束流管的结构要求
2.2 束流管的结构设计
2.2.1 中心铍管的结构设计
2.2.2 外延铜管的结构设计
2.3 束流管的材料选择
2.4 東流管的冷却介质
2.4.1 冷却介质的选择
2.4.2 冷却介质的压力要求
2.4.3 冷却介质的流速要求
2.5 束流管支撑法兰设计
2.5.1 支撑法兰的结构设计
2.5.2 支撑法兰的材料选择
3 束流管温度场有限元分析
3.1 束流管温度场有限元模型
3.1.1 传热基本方程
3.1.2 稳态温度场的有限元法
3.1.3 有限元模型的建立
3.1.4 物理参数
3.1.5 边界条件
3.2 束流管温度场的数值分析
3.2.1 同步辐射功率对温度场的影响
3.2.2 冷却液流量对温度场的影响
3.2.3 结构材料对温度场的影响
3,2,4冷却通路对温度场的影响
3.3 漂移室内筒温度的数值分析
3.3.1 换热数学模型及边界条件
3.3.2 漂移室内腔有限元模型的建立
3.3.3 过渡段暴露时漂移室内温度场分析
3.3.4 过渡段加隔热罩时温度场分析
3.3.5 隔热罩内填充保温材料时温度场分析
4 束流管应力场有限元分析
4.1 束流管应力分析的理论基础
4.1.1 束流管热弹塑性的增量本构方程
4.1.2 束流管热弹塑性分析的有限元格式
4.2 束流管应力场的数值分析
4.2.1 约束方式对应力场的影响
4.2.2 进口温度对应力场的影响
4.2.3 流量对应力场的影响
4.2.4 束流管出口压力对应力场的影响
4.2.5 内铍管筋板宽度对应力场的影响
4.2.6 中心管材料热导率对应力场的影响
4.2.7 外延管材料热导率对应力场的影响
4.2.8 非冷却段材料热导率对应力场的影响
4.3 束流管疲劳寿命的数值分析
4.3.1 束流管的瞬态应力分析
4.3.2 束流管的疲劳寿命分析
5 辐照作用下铍冲刷腐蚀性能及力学性能
5.1 冲刷腐蚀方案和试验台的研制
5.1.1 试验方案设计
5.1.2 试验台的研制
5.2 辐照作用下铍冲刷腐蚀性能
5.2.1 试件质量变化
5.2.2 表面微观形貌变化
5.3 辐照与冲刷腐蚀作用下铍力学性能
5.3.1 拉伸性能试验
5.3.2 压缩性能试验
5.4 辐照作用下铍冲刷腐蚀性能微观机理
5.4.1 表面微观形貌和微区元素分析
5.4.2 表面元素成分分析
5.4.3 表面成分晶体结构分析
6 辐照作用下玻璃纤维增强复合材料性能
6.1 辐照作用下玻璃纤维增强复合材料力学性能
6.1.1 断纹剪切性能试验
6.1.2 拉伸性能试验
6.1.3 层间剪切性能试验
6.1.4 压缩性能试验
6.1.5 拉-拉疲劳性能试验
6.2 辐照作用下玻璃纤维增强复合材料热性能
6.2.1 导热系数试验
6.2.2 热膨胀系数试验
6.2.3 热降解性能试验
6.2.4 活化能计算模型
6.3 辐照作用下玻璃纤维增强复合材料电绝缘性能
6.4 辐照作用下玻璃纤维增强复合材料性能微观机理
6.4.1 红外光谱分析
6.4.2 X射线光电子能谱分析
7 束流管冷却系统的开发研制
7.1 冷却系统工作原理
7.1.1 一次冷却循环子系统
7.1.2 二次冷却循环子系统
7.1.3 系统温度控制方案
7.2 冷却系统自动控制
7.2.1 冷却系统控制过程
7.2.2 冷却系统逻辑控制
7.2.3 冷却系统远程监控
7.2.4 冷却系统与中控的通信
7.3 冷却系统的设备选型
7.3.1 泵
7.3.2 换热器
7.3.3 二次冷却循环冷水机
7.3.4 测量仪表
7.3.5 其他设备
7.4 冷却液导管耐辐射性能
7.4.1 试验条件
7.4.2 试验结果分析
7.5 冷却系统的组装测试
7.5.1 束流管模型件的加工
7.5.2 冷却系统的组装测试
8 束流管实验
8.1 热源模拟及温度测量方法
8.1.1 束流管外壁温度整体测量及热源模拟
8.1.2 中心铝管部分内外壁温度测量及热源模拟
8.2 温度测量实验结果分析
8.2.1 束流管外壁温度测量结果分析
8.2.2 中心铝管内外壁温度测量结果分析
8.2.3 误差分析
8.3 挠度测量实验
8.3.1 挠度测量实验内容
8.3.2 挠度实验结果与有限元计算结果的比较
参考文献